使用吸湿实验与扩散建模评估伦勃朗《夜巡》（1642）对环境的响应

让杰作免受空气影响

伦勃朗的《夜巡》是世界上最著名的画作之一，但像所有画布一样，它会随着周围空气悄然“呼吸”。湿度变化会使构成画作的多层材料膨胀或收缩，累积应力，最终可能导致油漆开裂或画布变形。本研究提出了一个看似简单却对各大博物馆意义深远的问题：在现代更节能的气候管理标准下，《夜巡》在日常湿度波动中究竟如何响应——其历史性的蜡-树脂衬裱是否依然能起到保护作用？

为何古老处理仍然重要

在19至20世纪，许多荷兰布面绘画——估计有约90%的17世纪作品——都经过了蜡-树脂衬裱。修复者用加热的蜂蜡与天然树脂混合物将一块新画布粘接到原画背面。该处理旨在重新固定剥落的油漆、加固削弱的画布，并且关键是减缓周围空气中水分进入画作的速度。如今，为了节能，博物馆正在放宽气候控制，遵循BIZOT绿色指南，允许相对湿度在40%到60%之间波动，并比过去允许更快的日变动。这一变化使得了解像《夜巡》这类旧衬裱究竟是在持续保护画作，还是可能带来不利影响，变得尤为紧迫。

在纸上分解绘画结构

研究人员并未直接在伦勃朗的杰作上做试验，而是构建了一个详尽的物理与数学模型，描述水分如何通过典型衬裱画布运动。他们将画作视为一叠层——清漆、油彩、底层、原画布、蜡-树脂和附加的衬裱画布——并描述水分在各层中的扩散过程。为使模型具有现实数值，他们在受控箱体中通过阶跃改变湿度，测量相关材料小样随之增重的情况。这种称为动态蒸汽吸附（dynamic vapor sorption）的技术揭示了每种材料在特定湿度下能吸收多少水分以及吸湿速度。利用这些数据，研究团队能够模拟当周围空气突然变湿或周期性升降时，分层结构任一深度处的含水量随时间的变化。

各层实际上起到的作用

实验与模拟表明，添加蜡-树脂和衬裱画布会把画作背面变成一种湿度减缓器和缓冲层。蜡-树脂本身仍保持显著的疏水性，但通过填充原画布的空隙，它减慢了水分初始向内传播的速度。额外的衬裱画布和被浸渍的原画布共同充当储水体，逐步吸收并缓慢释放水分。在BIZOT指南允许的最快湿度波动下，带蜡-树脂衬裱的画作中油彩层中心达到的含水量，仅约为在上限恒定湿度下的三分之一。更厚的油层提供了额外保护：厚度为薄层十倍的油层在中心对含水变化的响应显著更慢，这意味着同一幅画的不同部位可能经历截然不同的湿度历史。

随时间推移护层如何变化

随着时间流逝，蜂蜡与树脂会发生化学变化，形成更亲水的基团并产生微裂缝。通过比较新制蜡-树脂与从《夜巡》裱边取下的材料，研究团队发现历史混合物现在比新制时吸水更多。然而建模表明，这种吸水能力的增加只会略微改变整体行为：衬裱仍然减缓水分传输，下层吸湿增加反而可以在短期内增强对油层的缓冲效果。即便在一种偏悲观的情景中，裂缝使更多衬裱画布暴露且蜡-树脂允许水更快通过，整个分层结构相较于无衬裱画布仍然会减弱并延迟湿度变化传到油层的速度。

这对《夜巡》意味着什么

对普通观众而言，关键的信息令人安心：在新的、更灵活的气候规则下，《夜巡》以及类似采用蜡-树脂衬裱的画作不会完全追随博物馆环境湿度的每一次波动。它们的多层结构，包括陈年蜡-树脂衬裱，会减慢并平滑环境波动对脆弱油层的影响。在非常快速的湿度变化下，油层几乎感知不到；在较慢的变化下，衬裱仍提供了显著的屏蔽，尽管不如在条件完全稳定时那么强。该研究并不宣称此类画作毫无风险，但它为在节能与长期保护不可替代艺术品之间进行平衡提供了更坚实的定量依据。

引用: Duivenvoorden, J.R., van Duijn, E., Vos, L. et al. Evaluating the environmental response of Rembrandt’s The Night Watch (1642) using water sorption experiments and diffusion modelling. npj Herit. Sci. 14, 165 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02430-w

关键词: 绘画修复, 博物馆气候, 蜡树脂衬裱, 湿度影响, 文物科学